CN104989808A - 一种发动机中间双联斜齿轮传动装置 - Google Patents

一种发动机中间双联斜齿轮传动装置 Download PDF

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Abstract

本发明属于柴油机制造技术领域，提出一种发动机中间双联斜齿轮传动装置。提出的一种发动机中间双联斜齿轮传动装置包括有双联斜齿轮和中间齿轮轴（8）；中间齿轮轴（8）的右端位于发动机的机体（11）内，并与机体（11）过盈配合；机体（11）的左端面上固定有止推环（7），且止推环（7）套置在中间齿轮轴（11）上；中间齿轮轴（8）的左端设置有与中间齿轮轴（8）固联的支撑轴（1）；支撑轴（1）的左段圆柱体位于发动机的前端箱体（21）内，并与前端箱体（21）间隙配合；双联斜齿轮套置在中间齿轮轴（8）上，并位于止推环（7）与前端箱体（21）之间；本发明具有齿轮传动更可靠，使用寿命长的特点。

Description

一种发动机中间双联斜齿轮传动装置
技术领域
本发明属于柴油机制造技术领域，具体涉及一种发动机中间双联斜齿轮传动装置。
背景技术
中间双联齿轮是发动机重要的传力部件，它是连接曲轴和凸轮轴的重要桥梁，在一些强化程度较高的柴油机上，中间双联齿轮因要承载较大的功率，运行工况比较恶劣，其与中间齿轮轴的安装方式及润滑条件的好坏决定了齿轮的工作寿命，并直接影响到发动机的整机可靠性。另一方面，由于中间齿轮要传递较高的功率，现有强化型发动机通常采用斜齿轮结构，这就不可避免会使齿轮产生轴向推力，如何精确保证齿轮轴向间隙并克服轴向力是齿轮工作可靠性的关键。因此，发动机中间双联齿轮的安装方式必须科学、合理且可靠性高。现有发动机中间齿轮轴大多悬臂安装在箱体上，如专利《一种中间齿轮传动机构》（CN201934634U）就采用该结构，这种结构的齿轮轴由于采用单支撑，工作过程中摆动较大，影响到齿轮的正常啮合；另一方面，中间双联齿轮组件的润滑效果直接关系到整个齿轮系的可靠性，持续改进齿轮的润滑条件非常必要。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提出一种发动机中间双联斜齿轮传动装置。
本发明为完成上述发明目的采用如下技术方案：
一种发动机中间双联斜齿轮传动装置，所述的中间双联斜齿轮传动装置包括有双联斜齿轮、中间齿轮轴；所述中间齿轮轴的右端位于发动机的机体内并与所述的机体过盈配合；所述机体的左端面上固定有止推环，且所述的止推环套置在所述的中间齿轮轴上，并与所述的齿轮轴间隙配合；所述中间齿轮轴的左端设置有支撑轴；所述的支撑轴通过螺栓与所述的中间齿轮轴固联，且中间齿轮轴左端端面的中部具有用以与所述支撑轴连接的凹槽；所述的支撑轴为由三段直径不同的圆柱体构成的阶梯轴，其中中间段圆柱体的直径最大、右段圆柱体的直径最小；支撑轴的所述右段圆柱体位于中间齿轮轴左端端面的凹槽内，并与所述的凹槽间隙配合；支撑轴的左段圆柱体位于发动机的前端箱体内，并与发动机的前端箱体间隙配合；所述支撑轴的左段圆柱体与前端箱体之间由O型圈密封；支撑轴中间段圆柱体的左端端面与前端箱体的右端端面之间具有间隙；所述双联斜齿轮套置在所述的中间齿轮轴上，所述双联斜齿轮的左端面与支撑轴中间段圆柱体的右端端面间隙配合，使所述的双联斜齿轮可在止推环与所述的支承轴之间轴向移动；所述的双联斜齿轮与所述的中间齿轮轴之间设置有衬套；所述的衬套为左右设置的两个，且两个所述的衬套之间具有间隙；所述的衬套套置在所述中间齿轮轴上，并与所述的中间齿轮轴间隙配合；所述衬套的外径与所述双联斜齿轮的内孔过盈配合；所述中间齿轮轴位于机体内一端的外圆面上具有环形槽；所述中间齿轮轴上具有径向通孔、轴向通孔和径向孔；所述的径向通孔位于环形槽的圆心并与所述的环形槽相连通，用以在将中间齿轮轴与机体装配为一体时，将空气排出，使中间齿轮轴与机体充分接触，提高中间双联斜齿轮传动装置的承载能力；所述的径向孔为平行设置的两个；所述径向孔的下端与轴向通孔连通，上端连通中间齿轮轴与衬套之间的间隙；所述轴向通孔的一端连通中间齿轮轴与支撑轴右段圆柱体之间的间隙，另一端与机体上的油腔相连通，并与所述的径向孔共同构成润滑油通道，用以对中间齿轮轴与衬套的结合面、中间齿轮轴与止推环的结合面进行润滑；所述中间齿轮轴上还具有用以与螺栓配合的螺栓孔、轴向孔Ⅰ和轴向孔Ⅱ；所述轴向孔Ⅰ的一端与螺栓孔连接，另一端连通所述的径向通孔；所述轴向孔Ⅱ的一端与近中间齿轮轴左端端面的径向孔连通，另一端连通中间齿轮轴与支撑轴之间的间隙；所述支撑轴中间段圆柱体的右端端面上具有环形油槽、径向油槽Ⅰ、径向油槽Ⅱ；所述径向油槽Ⅰ为位于环形油槽的外侧、沿圆周均布的四个，且四个所述的径向油槽Ⅰ均与所述的环形油槽相通，用以储存机油，加强润滑效果；所述的径向油槽Ⅱ为长条形槽，贯穿所述的环形油槽，其一端位于环形油槽的外侧，另一端位于环形油槽内侧并与所述的轴向孔Ⅱ连通。
所述的双联斜齿轮包括有小斜齿轮和大斜齿轮；所述小斜齿轮、大斜齿轮的齿形均为右旋；中间双联斜齿轮工作时逆时针旋转，大、小斜齿轮的齿形都设计成右旋，小斜齿轮和大斜齿轮所受轴向力相反，相互抵消，齿轮残余轴向力减小，传动更加可靠。
本发明提出的一种发动机中间双联斜齿轮传动装置，中间齿轮轴一端与机体过盈装配，另一端与支撑轴连接，支撑轴又与前端箱体孔间隙配合，中间齿轮轴受到机体和前端箱体的双面支撑，可靠性更好；中间齿轮轴与机体过盈装配，同时中间齿轮轴上设计有放气孔，保证了在装配过程中孔轴间隙内的空气被及时导出，使得连接更加牢靠；中间双联斜齿轮工作时逆时针旋转，大、小斜齿轮都设计成右旋，两个齿轮所受轴向力相反，相互抵消，齿轮残余轴向力减小，传动更加可靠；支撑体右侧端面靠螺栓压紧在中间齿轮轴外端面上，中间双联斜齿轮在轴向力的作用下在支撑体右侧端面上凸出中间齿轮轴的部分和止推环左侧端面之间滑动，止推环按厚度不同分成若干档，安装时可选配，将齿轮的滑动量控制在0.1～0.25mm，发动机在大修时可根据磨损情况更换合适厚度的止推环，维修比较便利；本发明采用强力的强制润滑方式，压力机油从机体上的油孔进入，通过中间齿轮轴上的纵向、径向油孔及支撑轴右侧端面上的油槽，将压力润滑油输送到中间齿轮轴和衬套、止推环、支撑轴的配合面，使各配合表面得到充分的润滑和冷却，齿轮传动更可靠，延长了使用寿命。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明中支撑轴的侧视图。
图3为本发明中中间齿轮轴的A-A剖面图。
图中：1、支撑轴；2、螺栓；3、O形圈；4、径向油槽Ⅱ；5、轴向孔Ⅱ；6、径向孔；7、止推环；8、中间齿轮轴；9、环形槽；10、轴向通孔；11、机体；12、光孔Ⅲ；13、径向通孔；14、轴向孔Ⅰ；15、定位销；16、小斜齿轮；17、大斜齿轮；18、衬套；19、径向油槽Ⅰ；20、光孔Ⅰ；21、前端箱体，22、定位销；23、光孔Ⅱ；24、环形油槽。
具体实施方式
结合附图和具体实施例对本发明加以说明：
如图1所示，一种发动机中间双联斜齿轮传动装置，所述的中间双联斜齿轮传动装置包括有双联斜齿轮和中间齿轮轴8；所述中间齿轮轴8的右端位于发动机的机体内并与所述的机体过盈配合；所述机体11的左端面上设置有止推环7，所述止推环7呈环状结构，所述的止推环7套置在所述的中间齿轮轴上并与中间齿轮轴8间隙配合，止推环一侧端面通过定位销15紧贴在机体11端面上；所述中间齿轮轴8的左端设置有支撑轴1；中间齿轮轴8左端端面的中部具有用以与所述支撑轴1连接的凹槽；所述的支撑轴1为由三段直径不同的圆柱体构成的阶梯轴，其中中间段圆柱体的直径最大、右段圆柱体的直径最小；支撑轴1的所述右段圆柱体位于中间齿轮轴8左端端面的凹槽内，并与所述的凹槽间隙配合；支撑轴1的左段圆柱体位于发动机的前端箱体21内，支撑轴1外圆中间设有O型圈槽，内嵌O型圈3，防止前端箱体21内的机油从支承轴1上泄漏；支撑轴1中间段圆柱体的左端端面与前端箱体21的右端端面之间具有间隙；所述双联斜齿轮套置在所述的中间齿轮轴8上，所述双联斜齿轮的左端面与支撑轴1中间段圆柱体的右端端面间隙配合，使所述的双联斜齿轮可在止推环7与所述的支承轴1之间轴向移动；所述的双联斜齿轮与所述的中间齿轮轴8之间设置有衬套18；所述的衬套18为左右设置的两个，且两个所述的衬套18之间具有间隙；所述的衬套18套置在所述中间齿轮轴8上，并与所述的中间齿轮轴8间隙配合；所述衬套18的外径与所述双联斜齿轮的内孔过盈配合；所述中间齿轮轴8位于机体内一端的外圆面上具有环形槽9；结合图3，所述中间齿轮轴8上具有径向通孔13、轴向通孔10和径向孔6；所述的径向通孔13位于环形槽9的圆心并与所述的环形槽9相连通，用以在将中间齿轮轴8与机体11装配为一体时，将空气排出，使中间齿轮轴8与机体11充分接触，提高中间双联斜齿轮传动装置的承载能力；所述的径向孔6为平行设置的两个；所述径向孔6的下端与轴向通孔10连通，上端连通中间齿轮轴8与衬套18之间的间隙；所述轴向通孔10的一端连通中间齿轮轴8与支撑轴右段圆柱体之间的间隙，另一端与机体11上的油腔相连通，并与所述的径向孔6共同构成润滑油通道，用以对中间齿轮轴8与衬套18的结合面、中间齿轮轴8与止推环7的结合面进行润滑；所述中间齿轮轴8上还具有用以与螺栓配合的螺栓孔、轴向孔Ⅰ14和轴向孔Ⅱ5；所述螺栓2穿过支撑轴1的阶梯孔与中间齿轮轴8的螺纹孔连接，将支撑轴1上中间段圆柱体与右段圆柱体之间的法兰端面紧压在中间齿轮轴8上的阶梯孔外端面上；所述轴向孔Ⅰ14的一端与螺栓孔连接，另一端连通所述的径向通孔13；所述轴向孔Ⅱ5的一端与中间齿轮轴左端端面的径向孔6连通，另一端连通中间齿轮轴8与支撑轴1上之间的间隙；结合图2，支撑轴1所述中间段圆柱体的右端端面上具有环形油槽24、径向油槽Ⅰ19、径向油槽Ⅱ4；所述径向油槽Ⅰ19位于环形油槽24的外侧，沿圆周均布四个，且与所述的环形油槽24相通，用以储存机油，加强润滑效果；所述的径向油槽Ⅱ4为长条形槽，贯穿所述的环形油槽24，其一端位于环形油槽24的外侧，另一端位于环形油槽24内侧并与所述的轴向孔Ⅱ5连通。
所述的双联斜齿轮包括有小斜齿轮16和大斜齿轮17；所述小斜齿轮16、大斜齿轮17的齿形均为右旋；中间双联斜齿轮工作时逆时针旋转，大、小斜齿轮的齿形都设计成右旋，小斜齿轮和大斜齿轮所受轴向力相反，相互抵消，齿轮残余轴向力减小，传动更加可靠。
定位销22通过支撑轴1上的光孔Ⅱ23及中间齿轮轴8上的光孔Ⅰ20，实现支撑轴1与中间齿轮轴8的精准安装，保证了支撑轴1上的径向油槽Ⅱ4与中间齿轮轴8上的径向孔6相通。
本发明所述的一种发动机中间双联斜齿轮传动装置的润滑原理：压力机油从机体11上的光孔Ⅲ12流出，进入中间齿轮轴8和机体11围成的油腔内，流经轴向通孔10、径向孔6进入中间齿轮轴8和衬套18的配合面上进行润滑，然后一路机油流到小斜齿轮16与止推环7的配合面上进行润滑，另一路机油进入支撑轴1端面上的环形槽24内，再流入支撑轴1与小斜齿轮16的配合面上进行润滑，而支撑轴1端面上的4个径向油槽Ⅰ19可以储存一部分机油，加强了润滑效果，同时，还有一部分机油经中间齿轮轴8上的径向孔6、轴向孔Ⅱ5进入支撑轴1上的径向油槽Ⅱ4，直接流入小斜齿轮16与支撑轴1的配合面，有效防止发动机刚启动时此处供油不足，使润滑效果进一步提高。
本发明所述的一种发动机中间双联斜齿轮传动装置放气原理：中间齿轮轴8与机体11孔过盈安装前，先在液氮中冷却，待轴颈充分收缩后再取出，并快速装入机体孔内，随着温度升高，轴颈逐渐膨胀，中间齿轮轴8和机体孔之间的间隙越来越小，间隙内的空气被压缩，被压缩的空气经环形槽9进入径向通孔13，然后进入轴向孔Ⅰ14，再经由中间齿轮轴8上的螺纹孔流到外界，因空气及时排出，中间齿轮轴8与机体孔充分接触，达到了理想的过盈效果。提高了中间双联斜齿轮传动装置的承载能力。

Claims (2)

1.一种发动机中间双联斜齿轮传动装置，所述的中间双联斜齿轮传动装置包括有双联斜齿轮和中间齿轮轴（8）；其特征在于：所述中间齿轮轴（8）的右端位于发动机的机体（11）内并与所述的机体（11）过盈配合；所述机体（11）的左端面上固定有止推环（7），且所述的止推环（7）套置在所述的中间齿轮轴（11）上，并与所述的齿轮轴间隙配合；所述中间齿轮轴（8）的左端设置有支撑轴（1）；所述的支撑轴（1）通过螺栓（2）与所述的中间齿轮轴（8）固联，且中间齿轮轴（8）左端端面的中部具有用以与所述支撑轴（1）连接的凹槽；所述的支撑轴（1）为由三段直径不同的圆柱体构成的阶梯轴，其中中间段圆柱体的直径最大、右段圆柱体的直径最小；支撑轴（1）的所述右段圆柱体位于中间齿轮轴（8）左端端面的凹槽内，并与所述的凹槽间隙配合；支撑轴（1）的左段圆柱体位于发动机的前端箱体（21）内，并与发动机的前端箱体（21）间隙配合；所述支撑轴（1）的左段圆柱体与前端箱体（21）之间由O型圈（3）密封；支撑轴中间段圆柱体的左端端面与前端箱体（21）的右端端面之间具有间隙；所述双联斜齿轮套置在所述的中间齿轮轴（8）上；所述双联斜齿轮的左端面与支撑轴中间段圆柱体的右端端面间隙配合，使所述的双联斜齿轮可在止推环（7）与所述的前端箱体（21）之间轴向移动；所述的双联斜齿轮与所述的中间齿轮轴（8）之间设置有衬套（18）；所述的衬套（18）为左右设置的两个，且两个所述的衬套（18）之间具有间隙；所述的衬套（18）套置在所述中间齿轮轴（8）上，并与所述的中间齿轮轴（8）间隙配合；所述衬套（18）的外径与所述双联斜齿轮的内孔过盈配合；所述中间齿轮轴（8）位于机体内一端的外圆面上具有环形槽（9）；所述中间齿轮轴（8）上具有径向通孔（13）、轴向通孔（10）和径向孔（6）；所述的径向通孔（13）位于环形槽（9）的圆心并与所述的环形槽（9）相连通，用以在将中间齿轮轴（8）与机体（11）装配为一体时，将空气排出，使中间齿轮轴（8）与机体（11）充分接触，提高中间双联斜齿轮传动装置的承载能力；所述的径向孔（6）为平行设置的两个；所述径向孔（6）的下端与轴向通孔（10）连通，上端连通中间齿轮轴（8）与衬套（18）之间的间隙；所述轴向通孔（10）的一端连通中间齿轮轴（8）与支撑轴右段圆柱体之间的间隙，另一端与机体（11）上的油腔相连通，并与所述的径向孔（6）共同构成润滑油通道，用以对中间齿轮轴（8）与衬套（18）的结合面、中间齿轮轴（8）与止推环（7）的结合面进行润滑；所述中间齿轮轴（8）上还具有用以与螺栓配合的螺栓孔、轴向孔Ⅰ（14）和轴向孔Ⅱ（5）；所述轴向孔Ⅰ（14）的一端与螺栓孔连接，另一端连通所述的径向通孔（13）；所述轴向孔Ⅱ（5）的一端与近中间齿轮轴左端端面的径向孔（6）连通，另一端连通中间齿轮轴（8）与支撑轴（1）之间的间隙；支撑轴（1）所述中间段圆柱体的右端端面上具有环形油槽（24）、径向油槽Ⅰ（19）、径向油槽Ⅱ（4）；所述径向油槽Ⅰ（19）为位于环形油槽的外侧沿圆周均布的四个，且四个所述的径向油槽Ⅰ（19）均与所述的环形油槽（24）相通，用以储存机油，加强润滑效果；所述的径向油槽Ⅱ（4）为长条形槽，贯穿所述的环形油槽，其一端位于环形油槽（24）的外侧，另一端位于环形油槽（24）内侧并与所述的轴向孔Ⅱ（5）连通。
2.根据权利要求1所述的一种发动机中间双联斜齿轮传动装置，其特征在于：所述的双联斜齿轮包括有小斜齿轮（16）和大斜齿轮（17）；所述小斜齿轮（16）、大斜齿轮（17）的齿形均为右旋。
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